الجوانب التصميمية لِ كوابل الأنظمة الشمسية

يعد هذا الفرع من الفروع الهامة جداً الذي لابد أن يُنْظرْ فيه , فبدونه تتكبد الانظمة الشمسية خسائر كبيرة في الطاقة عدا عن تدني في مستوى الجدوى الإقتصادية , فلذلك لابد من الاهتمام به ودراسته على حدة والتعرف على خصائصه وعلى كيفية عملية الربط وكفاءة عملية ربطها في النظام ومع عناصر النظام ومن ثم تحديد أكثرها ملائمة للنظام المراد تصميمه 

الجوانب التصميمية في اختيار مقطع الكيبل المناسب :: 

:: حجم الكيبل متضمناً بذلك مساحة مقطعه 

يتم الإختيار اما بناء على الجدول المعطى أو يتم حسابها ** 

 ))1((   بناء على الجدول

ب (تقاطع)  معطيات الجدول لايجاد الاختيار الانسب*  
1) يتم تحديد Load Power 

2) بذات العمود يتم تحديد طول الكيبل الأقرب للمعطى   

3) وبتقاطع اول نقطتين يتم ايجاد مساحة مقطع الكيبل مبــــــــــــــاشرة 

نظرة عامة ع. ماهية المعطيات بالجداول 

** لنظام 12 فولت 

**لنظام 24 فولت 

مثال تطبيقي ع. كيفية التعامل مع الجدول المعطى 

السؤال :: 

 المعطى :: نظام يحوي 6 لمبة بقدرة   18 واط للمبة ولمبة اضافية قدرتها 8 واط بحيث ان طول السلك يغطي 15 م وان الجدول معطى لفولتية  نظام 12 فولت

االمطلوب :: ايجاد مساحة الكيبل smallest minimum of cable

الحل :: 

1) total power = 6*18 + 1* 8 = 116W

بحيث ان 116 واط اقرب في الجدول للقيمة 120 واط وهي القيمة التي سيتم اعتمادها وذلك من خلال المقطع الافقي تم ايجاد هذه القيمة 

2) given length = 15

 بحيث ان 15م اقرب 16م وهي القيمة التي سيتم اعتمادها وذلك تم ايجادها من ذات  العمود لل 120 واط   

3)  اذن بذلك نجد ان الحجم المناسب 10 ملم مربع

 ))2(( بناء على حسابات متعلقة  بصيغ محددة  

 الصيغة الاولى 

**sizing of the cable cross section

بناء على الصيغة الاتية يتم اختيار مساحة المقطع المناسبة **

بشكل موضح اكبر 

م = (ل * ق ) / ( ج^2 * ن * ع ) 

بحيث أن ::
م : مساحة مقطع الكيبل المناسب ( ملم مربع )
ل : طول الكيبل ( + & – ) معا (المتر)
ق : القدرة الكهربائية المارة في الكيبل ( الواط)
ج : جهد النظام ( الاسمي ) (الفولت)
ن : نسبة هبوط الجهد المسموح فيه (3%)
ع : الموصلية ( كيلو اوم * ملم^2 ) 

مثال تطبيقي ع. كيفية التعامل مع العلاقة التصميمة السابقة 

السؤال ::

جد مقطع الكيبل المناسب (من pv array) الى (البطارية ) للنظام المعطى بجهد 12 فولت 

1) طول الكيبل = 3+5.+1.5 = 5 

وبما ان طول الكيبل للموجب والسالب معا فبالتالي طوله 10 م 

2) من معطيات السؤال ايضا القدرة 500 واط و موصلية النحاس 56 
وبذلك بناء ع. تطبيق العلاقة فان مقطع الكيبل سيكون 20.7 لكن المتواجد بالسوق 25 وهي القيمة الاقرب للقيمة التي أوجدناها , بالتالي مقطع الكيبل المناسب ستكون 25 ملم مربع

أو الصيغة الثانية 

** minimum cable size 

يتم ايجادها مباشرة بناء على العلاقات التالية **

نظرة عامة عمفهوم ( الحجم )::

smaller size >> single wire 

available >> stranded with 7 wires 

تكلفة الكيبل
تعتمد ع. طوله و maximum current 
وتتاثر بقيمة Voperating & acceptable voltage drop 

نقاط لابد مراعاتها (نظرة تصميمية)

كما ذكرنا سابقا هذا الفرع هام بما يترتب عليه من اختيار دقيق للكوابل المناسبة التي نضمن ان تتحمل التيار المار بها ضمن الحد المسموح به لهبوط الجهد 

وعلى سبيل ادراك ذلك في النظام الشمسي الذاتي من المعلوم ان التيار الخارج من البطاريات الى الانفيرتر يكون عال جدا مما يسبب هبوط جهد عال ( بحيث ان هذا الهبوط اذا تعد النسبة المسموح بها سيؤدي الى ان الاجهزة لن تعمل بالشكل الصحيح ) ولتقليل قيمة الهبوط نهتم بسماكة الكيبل وبطوله فيجب ان يكون سميك وطوله قصير  

http://www.eletorial.com/%D8%A7%D9%84%D8%AC%D9%88%D8%A7%D9%86%D8%A8-%D8%A7%D9%84%D8%AA%D8%B5%D9%85%D9%8A%D9%85%D9%8A%D8%A9-%D9%81%D9%8A-%D9%83%D9%88%D8%A7%D8%A8%D9%84-%D8%A7%D9%84%D8%A3%D9%86%D8%B8%D9%85%D8%A9-%D8%A7%D9%84/